Nanoporovoe високо-брзински секвенцирање на ДНК

Видео: геном секвенционирање и персоналните ДНК

Еден тим на научници од Институтот за biodesign на Универзитетот во Аризона и истражувачки центар именуван по IBM Ватсон разви прототип на нов уред за брз nanoporovogo секвенцирање на ДНК, која може да се примени во секојдневната работа на лекар.

"Нашата цел - да се создаде ниска цена, едноставен и моќен дијагностички уред за ДНК и протеини, кои ќе стојат во канцеларијата на секој лекар," - вели Линдзи Stewart (Стјуарт Линдзи), професор по физика на ASU и директор на институтот Центарот за Слободна-молекула биофизика.

Ваквите техники се особено важни во ерата на персоналните медицина, каде што информациите за ДНК и протеини профили на пациентот може да се користи за избор на индивидуален третман на болести.

Оваа технологија, која целосно ги промени правилата на игра во медицината и фармацијата. Геном секвенционирање во секојдневната клиничка пракса станува реалност. Нови достигнувања ви овозможува да го стори тоа за само $ 1000 - доста скромна сума со стандардите на американската медицина.

За време на неговата најнова студија, истражувачите тестирале микроскопски уред за читање на ДНК, која е неколку илјади пати помала од дебелината на човечкото влакно.

Уредот доволно чувствителни да се направи разлика секое хемиски база во ДНК (означена со буквите A, T, C, G), додека минува низ readhead молекула.

Научниците, користејќи решенија со посебен хемиски основи покажа исправноста на својот концепт. Апаратот даде јасен сигнал на откривање на ДНК во раствор, па дури и на nanomolar концентрации. Тоа е подобро отколку модерните секвенцирање на ДНК технологија, која им припаѓа на т.н. следната генерација.

Апарат за читање на ДНК предложени од страна на научниците е "сендвич" на ultrathin (дебелина на атом) полупроводничка компонента која се слоеви. Сите сложеност е дека овие слоеви може да се конвертира хемиски информации ДНК во електричен сигнал на уредот.

Научниците направи овој "сендвич" на две метални електроди одделени со изолационен слој од 2 nm дебелина (1 nm - 10 е 000 пати помалку од дебелината на човечкото влакно). Да го направите ова, се применува технологијата на атомска слој навредување. "Сендвич" беше направена дупка низ која мора да помине скенирани молекулата на ДНК.

"Технологијата имаме развиена може да биде само првиот чекор кон градење на monomolecular секвенционирање уред произведен од страна на конвенционалната технологија за компјутерски чипови. Претходните обиди да се создаде тунел конекција за читање на ДНК беа изградени поинаку. Тогаш, тоа беше невозможно да се користи вообичаените методи на производство ", - вели Линдзи.

Кога nanopore низ уредот за читање се протега на DNA молекул, електричен врв, што е единствен за секој хемиски бази (A, T, C, T) во ДНК.

Научниците развиле неколку модификации на нови технологии, кои се разликуваат главно во карактеристиките на индустриското производство. Покрај тоа, за попрецизна работа на уредот се уште треба калибрација. И последниот чекор на работата треба да биде да се намали големината на nanopore само на еден молекул на ДНК може да помине низ него.

Но, во принцип, истражувачите имаат речиси заврши развојот на уред кој сигурно може да се работат за неколку часа во еден момент, идентификување на хемиски база на ДНК од пациентите поминува низ дупка 2-нанометри.

Научниците исто така ветуваат дека за менување на технологија за читање на други еден молекули - на пример, дрога молекули. Ова ќе им помогне на фармацевтските компании за развој на нови лекови.

Најновите достигнувања може да доведе ASU во светот на големиот бизнис. Линдзи е веќе зборуваме за нова компанија признавање Analytix, која се очекува да го повтори успехот на dizzying молекуларно снимање Corp - високо-технолошка компанија основана во 1993 година.

Работат на креирање на уред за nanoporovogo секвенцирање на ДНК се финансирани од страна на Националниот институт за здравство и фармацевтската компанија Рош.

Наодите се објавени во списанието ACS Nano.

Сподели на социјални мрежи:

Слични